FONTES DE ADUBAÇÃO POTÁSSICA NA LIXIVIAÇÃO DE POTÁSSIO EM NEOSSOLO QUARTZARÊNICO

Transcrição

1 76 FONTES DE ADUBAÇÃO POTÁSSICA NA LIXIVIAÇÃO DE POTÁSSIO EM NEOSSOLO QUARTZARÊNICO J. C. GARCIA 1 J. E. B. BONETI 2 C. A. M. AZANIA 3 L. R. BELUCI 4 R. VITORINO 5 RESUMO Avaliaram-se os efeitos da adubação organomineral comparada à adubação mineral na diminuição da lixiviação de potássio. O ensaio foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com 8 tratamentos e 5 repetições. As unidades experimentais foram constituídas por colunas de PVC, com 40 cm de profundidade, preenchidos com Neossolo Quartzarênico, expostas as condições ambientais, em área localizada no Centro de Cana do IAC/APTA, município de Ribeirão Preto SP. Os tratamentos foram constituídos por duas fontes de adubação potássica (mineral e organomineral) nas doses de 50, 100, 200 e 400 kg.ha -1 de K 2 O para cada uma das fontes. O processo de lixiviação de potássio foi menor quando se utilizou como fonte o adubo organomineral comparado ao mineral para altas doses de aplicação. Palavras chave: Fertilizante mineral. Fertilizante organomineral. ABSTRACT It was evaluated the effects of the organomineral fertilizer compared to mineral fertilizer in reducing the leaching of potassium. The trial was conducted in a completely randomized design with 5 treatments and 8 replications. The experimental unit consisted of columns of PVC tubes with 40 cm deep, filled with Quartzipsament exposed environmental conditions, in an area located in the Sugarcane IAC / APTA, Ribeirão Preto, Brazil. The treatments consisted of two sources of potassium fertilizer (mineral and organic-mineral) in doses of 50, 100, 200 and 400 kg.ha -1 K 2 O for each source. The process of leaching of potassium was lower when using as a source the organic mineral fertilizer compared to mineral fertilizer at high application rates. Keywords: Potassium. Leaching organomineral. 1 Pesquisador Científico - Centro de Cana IAC 2 Graduando: Fundação Educacional de Ituverava Fafram 3 Pesquisador Científico - Centro de Cana IAC 4 Unesp Jaboticabal 5 Engenheiro Agrônomo Bolsista Treinamento Técnico Fundag.

2 77 INTRODUÇÃO O potássio é classificado como macronutriente essencial para as plantas. Entretanto, alguns fatores podem diminuir sua disponibilidade, como a baixa concentração nos solos, a falta de reposição por meio de programas de adubação e o manejo inadequado das adubações realizadas, podendo levar a indisponibilidade para as plantas pelo processo de lixiviação. As perdas de potássio por lixiviação são mais expressivas em solos com baixa capacidade de troca de cátions, muito comum nos Neossolos Quartzarênicos. Em solos da região de cerrados do Brasil, estas perdas variam de 37 a 48% do total do aplicado (ASSOCIAÇÃO brasileira para pesquisa da Potassa e Fosfato, 1990). Os atributos químicos que mais afetam a lixiviação são a capacidade de troca de cátions (CTC) e o ph, sendo que solos com alta CTC apresentam maior capacidade de adsorção dos cátions, tornando-se menos suscetíveis à lixiviação. Com o aumento do ph, a CTC do solo se eleva e, consequentemente, os cátions disporão de maior número de cargas para adsorção (SANTOS et al., 2002). O cloreto de potássio, por ser o adubo mineral mais utilizado como fonte de K e por possuir alta solubilidade no solo, agrava ainda mais a ocorrência do fator lixiviação de potássio nos solos do Brasil (SANZONOWICZ & MIELNICZUC, 1985). Em um estudo conduzido por Rosolem et al. (2006) referente à dinâmica de potássio no solo, verificou-se um aumento na lixiviação de K no perfil de um solo de textura média quando foram aplicadas doses acima de 80 kg ha-1 de K 2 O por ano, independentemente do modo de aplicação do fertilizante. Werle, Garcia e Rosolem (2008), avaliando a lixiviação de potássio em função da textura e da disponibilidade do nutriente no solo, resultante da adubação de soja que vinha sendo adubada com 0, 60, 120 e 180 kg/ha de K 2 O, verificaram que a movimentação de K no perfil do solo obteve boa correlação com o teor inicial de K no solo remanescente das adubações anteriores, para os dois tipos de solos estudados, textura média e argilosa.

3 78 Sampaio et al. (2010), estudando a dinâmica da lixiviação de íons em colunas de solo deformado e indeformado, em solo proveniente de área fertirrigada com água residuária da suinocultura diluída em 0%, 25%, 50% e 75%, observaram que o nitrato apresentou maior mobilidade no perfil do solo, seguido pela concentração de sais totais e do potássio. Uma forma de minimizar os efeitos da lixiviação do elemento K no solo seria a sua quelatização com componentes químicos, onerando de forma significativa o custo do insumo, ou uma associação com a matéria orgânica, devido à grande CTC dos radicais carboxílicos presentes no material orgânico. As características físicas que a aplicação da matéria orgânica promove no meio são: densidade, que sofre redução pela incorporação de material orgânico de baixa densidade, caracterizando, assim, um efeito direto, ou por promover uma melhor estruturação, deixando o solo mais solto (efeito indireto); retenção de água, facilitada pela capacidade de absorção dos materiais orgânicos e, como já citado pela melhoria da estruturação, que são resultados da agregação de partículas de areia, silte e argila pela matéria orgânica que atua como agente cimentante (ALVES, 1997). O material orgânico aplicado ou existente no solo também pode provocar modificações em suas propriedades químicas, como o fornecimento de nutrientes, correção da toxidez, ph, CTC e teor de húmus, entre outros (KIEHL, 1985). Sendo assim, a utilização de práticas que proporcionam a manutenção de matéria orgânica no solo acaba por contribuir para menor mobilização dela, melhorar sua atividade biológica, manutenção de íons em solução, capacidade de retenção de nutrientes e água (RESCK, 1998), contribuindo positivamente para um melhor crescimento e desenvolvimento das plantas. Uma excelente prática de manejo que poderia auxiliar a diminuição da lixiviação de potássio, principalmente em solos de baixa CTC, seria associar os benefícios da adubação mineral, devido à alta solubilidade dos nutrientes aos benefícios da matéria orgânica, pela melhoria das características físico-químicas do solo, por meio da adubação organomineral.

4 79 1. OBJETIVO O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos da adubação organomineral comparada à adubação mineral na diminuição da lixiviação de potássio em Neossolo Quartzarênico. 2. MATERIAL E MÉTODOS O ensaio foi conduzido em área localizada no Centro de Cana do IAC/APTA, município de Ribeirão Preto SP, localizado a 21º10 40 de latitude sul e 47º48 36 de longitude oeste. O clima é tropical, tipo Aw, segundo Köppen, com altitude de 531m. As unidades experimentais foram constituídas por colunas de PVC, com 40 cm de profundidade, preenchidas com solo caracterizado como Neossolo Quartzarênico, em bancadas ao ar livre, a correção do solo foi realizada conforme recomendação de Berton, 1996, baseada na análise de solo, Tabela 1. Tabela 1. Atributos químicos e físicos do solo utilizado no ensaio. ph M.O P K H + Al Al Ca Mg SB CTC V Argila Silte Areia CaCl 2 g.dm 3 mg.dm -3...mmol c.dm %... 5, , ,8 34, ,9 1,6 85,5 Fonte: DMLab, Laboratório de análise de solo, Foram aplicadas duas fontes de potássio, mineral e organomineral. O adubo organomineral utilizado no experimento apresenta as seguintes garantias: 30% de K 2 O em água, 10% de umidade máxima, 8% de carbono orgânico e CTC 80 mm.dm -3, de acordo com o fabricante. Em relação ao adubo mineral empregado, foi utilizado o Cloreto de Potássio, com 58% de K 2 O. As doses de K 2 O foram calibradas de acordo com o teor de potássio contido na fonte mineral e organomineral, de forma a atingir 50, 100, 200 e 400 kg.ha -1 de K 2 O. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com 8 tratamentos e 5 repetições, assim constituídos: Tratamento 1: Fonte mineral (50 kg.ha -1 );

5 80 Tratamento 2: Fonte mineral (100 kg.ha -1 ); Tratamento 3: Fonte mineral (200 kg.ha -1 ); Tratamento 4: Fonte mineral (400 kg.ha -1 ); Tratamento 5: Fonte organomineral (50 kg.ha -1 ); Tratamento 6: Fonte organomineral (100 kg.ha -1 ); Tratamento 7: Fonte organomineral (200 kg.ha -1 ) e Tratamento 8: Fonte organomineral (400 kg.ha -1 ). No fundo das colunas, foram fixadas telas de nylon com malha de 1mm para evitar perdas de solo, compactadas a ponto de ser estabelecida uma densidade próxima às condições naturais desse solo, por meio de pesagens, atingindo densidade 1,2. As colunas foram acondicionadas em bancadas ao ar livre, expostas às condições ambientais, sujeitas às condições edafoclimáticas da região, cujos índices pluviométricos médios e temperaturas diárias encontram-se nas figuras 1 e 2. As precipitações totais de cada mês e a temperatura média mensal durante o período de condução de ensaio encontram-se na tabela 2. Tabela 2. Precipitação total e temperatura média mensal correspondente ao período de condução do ensaio. Período Precipitação Total (mm) Tº med (ºC) 21-31dez12 38,5 26, jan , fev ,2 24, mar ,6 23, abr ,75 Total 735,3 24,34 Fonte: Ciiagro IAC. Figura 1. Precipitação diária.

6 81 Figura 2. Temperatura média diária 2.1 Parâmetros avaliados Por ocasião da avaliação final do ensaio, com duração de 112 dias, foram coletadas amostras de solo em cada uma das colunas, nas profundidades de 0-20 e 20-40cm, para a determinação do K trocável, a fim de verificar o deslocamento do íon K ao longo do perfil do solo.

7 82 A determinação do potássio do solo foi por espectrofotometria de absorção atômica. ANÁLISES ESTATÍSTICAS A análise de variância pelo teste F foi utilizada para avaliar o efeito dos tratamentos sobre as variáveis analisadas e, posteriormente, para comparação das médias dos tratamentos, utilizaram-se análises de regressão e teste de Scootknott no nível de 5% de probabilidade. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES A mobilidade do potássio está diretamente relacionada à disponibilidade de água, por permanecer na solução do solo e ser carreado ao longo do perfil do solo. Sendo assim, na Tabela 1, bem como nas Figuras 1 e 2, pode-se observar o regime hídrico e temperaturas no período de condução do ensaio, contribuindo juntamente com outros fatores, no processo de lixiviação de potássio. O resumo da análise de variância relacionado aos teores de potássio na profundidade de 0-20 cm pode ser analisado na Tabela 3 e os valores médios na Tabela 4. Tabela 3. Análise de variância para teores de potássio na profundidade de 0-20 cm. FV GL SQ QM Fc

8 83 Fonte 1 14, , ,257** Dose 3 173,178 57, ,766** Fonte*Dose 3 9,9693 3,3231 3,844** Erro 32 27,6671 0,8645 Total Corrigido ,7352 CV (%) Média Geral 4.56 ** Significativo em nível de 1% de probabilidade pelo teste F. De acordo com os dados apresentados na Tabela 3, podemos observar que houve efeito de fontes, dose e interação entre fonte vs dose na concentração de potássio trocável na profundidade de 0-20 cm. Analisando os valores médios para o desdobramento da interação fonte vs dose para teores de potássio na profundidade de 0-20 cm, observa-se que nas menores dosagens (50 e 100 kg. ha -1 de K 2 O) não houve efeito de fontes para cada uma das doses avaliadas. Entretanto, ao observamos as maiores doses (200 e 400 kg. ha -1 de K 2 O), constata-se uma maior concentração de potássio na solução do solo da fonte mineral em relação à organomineral, na profundidade avaliada. Pode-se observar pelos valores expressos na Figura 3 uma tendência de maiores valores de potássio no solo na camada de 0-20 cm ao utilizar a fonte mineral comparada à organomineral e a medida que se aplicam maiores doses de potássio, essa diferença tende a aumentar. A fonte mineral possui alta solubilização, tornando o nutriente prontamente disponível, ao passo que na fonte organomineral, devido à dissociação do hidrogênio, podendo liberar cargas negativas no húmus KIEHL (1985), o cátion retido pode ser o potássio, tornando-o menos disponível para a solução do solo. De acordo com o mesmo autor, a CTC da matéria orgânica tem sua origem nas cargas negativas oriundas dos grupos carboxílicos e fenólicos; tais grupos apresentam um átomo de hidrogênio dissociável ligado ao oxigênio; a

9 84 dissociação do hidrogênio libera cargas negativas no húmus, as quais podem ser ocupadas por outros cátions como o cálcio, magnésio e potássio. O grau de dissociação depende do ph do meio. Sendo assim, devido às características de proteção dada pelo revestimento da matéria orgânica aos grânulos do cloreto, pode-se inferir que o potássio proveniente da fonte organomineral torna-se menos solúvel e, consequentemente, com menores concentrações na solução do solo, principalmente em maiores doses (Tabela 4), podendo contribuir para a diminuição no processo de lixiviação do elemento no solo. Tabela 4. Valores médios para o desdobramento da interação fonte vs dose para teores de potássio na profundidade de 0-20 cm. 50 Kg.ha Kg.ha -1 de 200 Kg.ha -1 de 400 Kg.ha -1 de Fonte de K 2 O K 2 O K 2 O K 2 O...mmol c.dm Organomineral a a b b Mineral a a a a Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entrem si pelo teste de Scott-Knott no nível de 5% de probabilidade. Figura 3. Teor de K 2 O no solo na camada de 0-20 cm em função de doses e fonte de potássio.

10 85 O resumo da análise de variância e valores médios dos tratamentos relacionados aos teores de potássio na profundidade de cm podem ser analisados nas Tabelas 5, 6 e 7 respectivamente. Tabela 5. Análise de variância para teores de potássio na profundidade de cm. FV GL SQ QM Fc Fonte 1 0,2371 0,2371 4,030* Dose 3 0,5428 0,1809 3,074** Fonte*Dose 3 0,3348 0,1116 1,897* Erro 32 1,8832 0,0588 Total Corrigido 39 2,9981 CV% 25,71 Média Geral ** e * significativo em nível de 1% e 5% de probabilidade, respectivamente pelo teste F. Pode-se observar que houve efeito de fontes, dose e interação entre fonte vs dose na concentração de potássio trocável na profundidade de cm.

11 86 Tabela 6. Valores médios para teores de potássio na profundidade de cm, em relação às fontes empregadas. Fonte Teor de K 2 O (mmolc.dm -3 ) Organomineral Mineral 0,8665 b 1,0205 a Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entrem si pelo teste de Scott-Knott no nível de 5% de probabilidade. Observa-se, pelos dados expostos na Tabela 6, referente aos teores de potássio em subsuperfície, que a fonte organomineral proporcionou menores valores, sinalizando menor caminhamento do elemento ao longo do perfil do solo. Ao analisarmos os dados da Tabela 7, podemos observar que na maior dose empregada na adubação (400 kg. ha -1 de K 2 O), a fonte organomineral foi a que proporcionou menor concentração de K 2 O na profundidade de cm quando comparada à adubação mineral, indicando menor lixiviação do potássio. Entretanto, Rosolem et al. (2006) observou aumento do caminhamento do potássio com doses menores, ao analisar a dinâmica de potássio no solo, e se verificou aumento na lixiviação de K no perfil de um solo de textura média quando foram aplicadas doses a partir de 80 kg ha -1 de K 2 O por ano, independentemente do modo de aplicação do fertilizante. Na Figura 4, observa-se pequena variação no teor de potássio na camada quando a fonte empregada na adubação foi a organomineral, ao passo que a fonte mineral cresceu linearmente ao se empregar altas doses de K 2 O, mostrando maior caminhamento do potássio para a subsuperfície do solo. O cloreto de potássio, por ser o adubo mineral mais utilizado como fonte de K e por possuir alta solubilidade no solo, agrava ainda mais a ocorrência do fator lixiviação de potássio nos solos do Brasil (Sanzonowicz & Mielniczuc, 1985). Uma forma de minimizar os efeitos da lixiviação do K no solo é a associação do adubo mineral com a matéria orgânica, devido à grande CTC dos radicais carboxílicos presentes no material orgânico. Isto foi observado no

12 87 presente estudo, evidenciado pela menor concentração de potássio organomineral em subsuperfície comparado à fonte mineral em aplicação de maiores doses de potássio no solo. Vale ressaltar que o solo utilizado no presente estudo caracteriza-se como Neossolo quartzarênico, que apresenta baixa CTC, estando de acordo com Santos et al.(2002) ao afirmar que os atributos químicos que mais afetam a lixiviação são a capacidade de troca de cátions (CTC) e o ph, ou seja, quanto menor a CTC de um solo, maior a lixiviação de íons, contribuindo para aumento desses elementos nas camadas subsuperficiais dos solos, principalmente quando se aumenta a dose aplicada nas adubações. Devido aos benefícios ocasionados pela associação do adubo mineral à matéria orgânica, a fonte organomineral proporcionou menor caminhamento do potássio ao longo do perfil, dado pela menor concentração do elemento na profundidade de cm, diminuindo o processo de lixiviação de potássio na maior dose estudada (400 Kg.ha -1 de K 2 O). Tabela 7. Valores médios para o desdobramento da interação fonte vs dose para teores de potássio na profundidade de cm. Fonte 50 Kg.ha Kg.ha -1 de 200 Kg.ha -1 de 400 Kg.ha -1 de de K 2 O K 2 O K 2 O K 2 O Organomineral 0,812 a 0,838 a 0,892 a 0,916 b Mineral a 0,952 a 0,976 a 1,356 a Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entrem si pelo teste de Scott-Knott no nível de 5% de probabilidade. Figura 4. Teor de K 2 O no solo na camada de cm em função de doses e fonte de potássio.

13 88 CONCLUSÃO O processo de lixiviação de potássio foi menor quando se utilizou como fonte o adubo organomineral comparado ao mineral para altas doses de aplicação. REFERÊNCIAS ALVES, W. L. Efeito de Compostos Orgânico de Lixo na Fertilidade do Solo e Disponibilidade de Nutrientes e de Metais Pesados para o Sorgo. Jaboticabal: UNESP p. (Dissertação Mestrado em Produção Vegetal.). ASSOCIAÇÃO brasileira para pesquisa da potassa e fosfato, Potássio: Necessidade e uso na agricultura moderna. Piracicaba, BERTON, R. S. Adubação orgânica. In: RAIJ, B. van. et. al. (coord.). Recomendação de Adubação e Calagem para o Estado de São Paulo. Campinas: Instituto Agronômico Fundação IAC, p KIEHL, E. J. Fertilizantes Orgânicos. Piracicaba: Agronômica Ceres, 492p., 1985.

14 89 RESCK, D. V. S. Plantio Direto: Desafio para os cerrados. In: Reunião brasileira de fertilidade do solo e nutrição de plantas, 23.; Reunião Brasileira Sobre Micorrizas, 7.; Simpósio brasileiro sobre microbiologia do solo, 5.; Reunião brasileira de biologia do solo, 2.; FERTIBIO 98, Caxambu. Resumos. Caxambu p ROSOLEM, C. A. et al. Potássio no solo em consequência da adubação sobre a palha de milheto e chuva simulada. Pesq. Agropec. Bras., 41, p , SAMPAIO, S. C. et. al. Lixiviação de íons em colunas de solo deformado e indeformado. Eng. Agríc., Jaboticabal, v.30, n.1, p , jan./fev SANTOS, A. B.; FAGERIA, N. K.; ZIMMERMANN, F. J. P. Atributos químicos do solo afetado pelo manejo da água e do fertilizante potássico na cultura do arroz irrigado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.6, n.1, p.12-16, SANZONOWICZ, C.; MIELNICZUC, J. Adubação potássica em solos de baixa retenção de cátions II. Distribuição do potássio no perfil do solo. In: Congresso brasileiro de Ciência do solo, 19, 1983, Curitiba. Resumos... Curitiba: SBCS, P.64. WERLE, R.; GARCIA, R. A.; ROSOLEM, C. A. Lixiviação de potássio em função da textura e da disponibilidade do nutriente no solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, p , 2008.